KR20120052218A - 관절 임플란트 - Google Patents

Abstract

관절 임플란트는 넥(16) 및 세로 축을 따라 확장하며 블레이드 평면을 따라 넥에 연결되는 블레이드(12)를 포함한다. 복수의 보어(52)는 블레이드 내에 위치하는데, 보어들 각각은 중심 축을 가지며, 축은 블레이드 면에 대하여 동일한 각도에서 아무것도 돌출되지 않도록 지향된다.

Description

관절 임플란트{JOINT IMPLANT}

본 발명은 관절 보철물(joint prosthesis)에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 대퇴골(femur)에 고정하도록 설정된 고관절 보철물(hip joint prosthesis)에 관한 것이나, 본 발명에 적합한 다른 관절 임플란트들도 고려된다.

또한 고관절 임플란트로 언급되는, 고관절 보철물은 환자의 대퇴골에 고정되는 블레이드(blade) 같은 샤프트(shaft) 혹은 스템(stem)을 갖는 것으로 알려진다. 볼(ball)이 샤프트의 상부 단(end)에 끼워지며 원래의 대퇴골의 상부 단을 시뮬레이션하기 위하여 샤프트의 세로 축에 관하여 비스듬히 배열된다. 몇몇 경우에 있어서, 수술이 준비된 대퇴골의 피질 내에 샤프트를 밀어 넣거나(jamming) 및/또는 끼워 넣음(wedging)으로써 시멘트가 없는 방식으로 대퇴골 내에 고정된다. 이러한 밀어 넣기는 일차적으로 골본체(diaphysis)의 영역에서 일어나는데, 즉, 수술로 움푹 들어간 공간 및 샤프트가 형성되며 크기가 서로에 대하여 신중하게 일치되고 조절되는 것을 필요로 한다. 대안으로서, 일부 샤프트들은 대퇴골 내에 시멘트로 고정된다.

고관절 임플란트의 초기 설치 동안에, 대퇴골에 관하여 적절하게 정렬되는 것이 중요한데, 따라서 볼의 단은 환자의 정상적인 동작 범위 동안에 쉽게 풀리지 않는다. 만일 볼이 소켓으로부터 풀리면 인공 고관절은 탈구될 수 있다. 조직이 새로운 관절 주위에 메워지기 전에, 수술 직후에 큰 위험성이 존재한다. 한 번 이상 탈구된 고관절은 그것을 더 안정되게 만들기 위하여 수정되어야 할 수도 있다. 이는 추가 수술을 필요로 한다.

몇몇의 경우에 있어서, 또한 수술 과정 동안에 여러 차례 샤프트를 제거하고 재삽입하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 이유 때문에, 샤프트에 대퇴골로부터 샤프트를 떼어내거나 혹은 몰아내기 위하여 훅(hook) 형태의 기구의 사용을 허용하기 위하여 블레이드의 면들에 수직인 용마루(roof-ridge) 형태의 근위 단(proximal end) 내에 보어(bore)가 제공된다.

흔히, 종래 기술의 고관절 임플란트는 닳으며 닳은 부품을 수리하거나 혹은 대체하기 위하여 외과 수술을 필요로 한다. 예비 부품의 수술전 주문을 용이하게 하기 위하여, 종래 기술의 고관절 임플란트에 보통 제조사 혹은 디자이너 특정 패턴으로 복수의 홀 혹은 보어가 제공되는데, 따라서 특정 브랜드의 임플란트가 엑스레이(X-ray) 상에 인식될 수 있다. 엑스레이 하에서 임플란트의 식별을 용이하게 하기 위하여 홀이 특별하게 디자인된다. 많은 경우에 있어서, 번호, 블레이드 상의 인접한 보어들의 정렬 및 상대 위치는 특정 임플란트 제조사를 표시한다.

이유에 관계없이, 존재하는 고관절 임플란트 스템의 제거는 힘든 과정인데, 그 이유는 보통 환자의 뼈가 주위에 성장하며, 임플란트에 들어가기 때문이다. 임플란트가 제거될 때 문제점 및 환자의 스트레스로 인하여, 외과의사는 일반적으로 탈구 및 그 다음의 조정 및 제거를 감소시키기 위하여 대퇴골에 관하여 임플란트의 정확한 초기 정렬을 획득하기 위하여 애를 쓴다.

따라서, 대퇴골 내에 고관절 임플란트를 더 정확하게 조정하기 위한 시스템의 필요성이 존재한다.

위에서 언급한 필요성은 관절 임플란트에 내부 정렬 표시기(internal alighmrnt indicator)를 제공함으로써 해결된다. 더 구체적으로는, 임플란트에 일정한 간격의 선형 배치 내에 복수의 식별자 보어(identifier bore)가 제공된다. 각각의 보어의 중심 축은 인접한 보어에 관하여 증가하여 조절되는데, 따라서 의사가 미리 디자인된 보어가 완전히 열린 것과 같이 선명하다는 것을 알 때, 임플란트는 대퇴골 내에 적절하게 정렬된다.

더 구체적으로는, 넥(neck) 및 세로 축을 따라 확장하며 블레이드 면을 따라 넥에 연결되는 블레이드를 포함하는 관절 임플란트가 제공된다. 복수의 보어가 블레이드 내에 위치하는데, 보어들 각각은 중심 축을 가지며, 보어 축은 블레이드 면에 관하여 동일한 각도에서 아무것도 돌출되지 않도록 지향된다.

또 다른 실시 예에서, 복수의 보어가 중심 축이 기본 방향에서 면에 대하여 정상이 되도록 지향되는 중심 보어를 포함하는, 본 발명의 관절 임플란트가 제공되는데, 복수의 보어의 나머지는 그것들의 상응하는 축이 중심 보어의 중심 축에 관하여 각지게 조절되도록 지향된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 보어는 일반적으로 세로 축에 평행한 블레이드 상에 선형으로 배열된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 중심 보어에 인접하게 위치하는 보어들은 중심 보어에 관하여 동일한 양으로 각지게 조절되나 서로 경상(mirror image) 관계이다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 각 조절은 세로 축에 가로 면으로 변경된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 중심 보어의 양면 상의 연속적인 보어들은 동일한 양으로 조절되나 서로 경상 관계이다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 중심 보어의 각각의 면 상에 두 개의 보어가 존재하며, 중심 보어에 가장 가까운 보어들은 중심 보어 축에 관하여 +15°및 -15°로 조절된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 두 개의 보어의 다음의 인접한 가장 가까운 보어들은 중심 보어 축에 관하여 +25°및 -25°로 조절된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 보어들은 면들 사이에서 서로 관통한다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 적어도 하나의 표시자 로드(indicator rod)가 보어들 중의 상응하는 하나 내로 삽입된다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 블레이드는 연속하는 곡선상의 넥으로부터 확장하는 내측 좁은 면, 측면 좁은 면, 측면 좁은 면과 넥 사이의 용마루 형태의 숄더 및 넥의 방향에서 반대 면으로부터 제거 기구의 훅을 받기 위하여 숄더를 통하여 확장하는 보어를 더 포함한다.

본 발명의 관절 임플란트의 또 다른 양상에서, 블레이드는 숄더 및 측면의 좁은 면 사이에 전자 날개(trochanter wing)를 더 포함하며, 보어는 전자 날개 내에 위치한다.

또 다른 실시 예에서, 관절 임플란트는 넥 및 세로 축을 따라 확장하며 경계 면을 따라 넥에 연결되는 블레이드를 포함한다. 블레이드는 면에 평행한 한 쌍의 반대되는 넓은 면을 갖는다. 복수의 보어는 블레이드 내에 위치하며, 보어들 각각은 중심 축을 갖는다. 중심 보어 축은 면에 대하여 동일한 각에서 아무것도 돌출되지 않도록 지향된다.

도 1은 종래 기술의 관절 임플란트의 정면도이며;
도 2는 본 발명의 관절 임플란트의 정면도이며;
도 3은 도 1에 도시된 도면으로부터 15도 회전된 본 발명의 관절 임플란트의 부분 정면도이며; 및
도 4는 대퇴골 내에 주입되고 식별자 보어 내에 삽입된 각 표시자 로드가 제공된 본 발명의 임플란트의 상면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 고관절 임플란트 혹은 보철물은 일반적으로 10으로 표시되며 일직선의 세로 축(A)을 따라 말단부 혹은 팁(tip, 14)으로부터 확장하는 블레이드(12)를 포함한다. 블레이드(12)는 팁(14)에 반대편의 넥(16)에 연결되며, 넥은 축(A) 및 또한 넥(16)의 축(N)에 대하여 측면으로 확장하는 블레이드 평면(P-P, 도 4)을 따라 확장하는데, 이는 축(A)에 예각(acute angle, α)으로 확장한다. 바람직한 실시 예에서 블레이드(12)는 일반적으로 측단면에서 직사각형 혹은 다각형이나, 일반적으로 실린더 형태의 블레이드를 야기하는, 원형 혹은 타원형(oval) 단면을 포함하는, 다른 블레이드 구성들이 고려된다.

더 구체적으로, 도시된 블레이드(12)는 블레이드 평면(P-P)에 평행하게 확장하는 한 쌍의 반대편의 넓은 면(18), 연속하는 곡선상의 넥(16)으로부터 확장하는 내측 좁은 면(20) 및 팁(14)으로부터 전자 날개(24)까지 원뿔 테이퍼(taper) 상에서 확장하는 측면 좁은 면(22)을 갖는다. 차례로, 날개(24)는 블레이드(12)의 근위 단에서 용마루 형태의 숄더 내로 확장한다. 도시된 것과 같이, 숄더(26)는 세로 축(A)을 따라 대칭으로 배열된다.

부가하여, 임플란트(10)는 또한 종래에 알려진 것과 같은 구형 관절 헤드(spherical joint head, 도시되지 않음)를 받기 위하여 넥 상에 페그(peg, 30)가 제공된다. 또한 종래에 알려진 것과 같이, 관절 헤드의 구체적인 구성 혹은 구조가 임플란트의 모델에 따라 변경될 수 있다.

숄더(26) 내에 리프팅 구멍(lifting aperture, 32)이 제공되며, 구멍은 블레이드 평면(P-P)에 평행하게 확장한다. 도시된 실시 예에서, 리프팅 구멍(32)은 교차하며 세로 축(A)에 수직으로 확장한다; 그러나, 다른 방향들이 고려된다. 도 1에 나타난 것과 같이, 리프팅 구멍(32)은 제거 도구의(36, 개략적으로 도시)의 훅(34)을 받도록 치수화된다. 그러한 훅 기구(36)는 블레이드를 수술 개방 내로 맞추는 동안 동시에 블레이드(12)를 인도하고 정렬하는데 도움을 준다. 기구(36)의 축에 관한 훅(34)의 각은 물론, 세로 축(A)에 관하여 리프팅 구멍(32)의 각과 상응하도록 조절될 수 있다.

전자 날개(24)에 제조사 특정 방식으로 임플란트를 식별하기 위하여 일반적으로 순서대로 혹은 패턴으로 배열되는 천공(perforation) 혹은 보어(38)가 제공되는데, 그러한 보어(38)는 그러한 임플란트(10)를 갖는 환자의 엑스레이 상에서 선명하다. 몇몇 경우에 있어서, 전자 날개의 외부 가장자리(24)는 테이퍼된 영역(tapered area, 42)을 가질 수 있다.

이제 도 2-4를 참조하면, 본 발명의 임플란트는 도시된 것과 같이 일반적으로 50으로 표시되며 종래 기술의 임플란트(10)와 구조가 유사하다; 그러나, 블레이드(12)의 단면과 길이, 및 넥(16) 내의 구성을 포함하나 이에 한정하지 않는, 다른 구성들도 고려된다.

임플란트(50)의 중요한 특징은 블레이드(12) 내에 위치된 복수의 보어(52)에 의해 보어(38)들이 대체되는 것인데, 보어들 각각은 중심 축(X)을 갖는다. 보어들(52)은 축(X)이 블레이드 평면(P-P)에 관하여 동일한 각(β, 도 4)에서 아무것도 돌출하지 않는 것과 같이 지향하도록 하기 위하여 블레이드(12) 내에 위치된다. 보어들(52)의 그러한 방향은 설치하는 의사에게 대퇴골(54, 도 4)에 관하여 임플란트(50)의 각 방향의 시각 표시를 제공한다. 본 발명의 보어들(52)은 전자 날개(28) 상에 위치되나, 적용에 따라 임플란트(50) 상의 다른 곳에 위치될 수 있다는 것이 고려된다.

더 구체적으로는, 대퇴골(54) 내의 임플란트(50)의 방향에 따라, 의사에게 특정 보어(52)가 완전히 원형으로 보일 것이다. 임플란트의 형태 및 크기에 따라, 원형으로 보이는 특정 보어(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)는 임플란트의 각 방향을 나타낼 것인데, 그러한 방향은 제조사에 의해 결정된다. 또한, 종래 기술의 임플란트의 경우에서와 같이, 보어들(52)은 수술 이전에 예비 부품을 주문하기 위한 임플란트 제조사의 식별을 용이하게 하기 위하여 엑스레이 상에 특정 정보의 이미지를 제공한다. 블라인드 엔드(blind end) 혹은 폐쇄 보어(52)가 고려되나, 보어들은 블레이드(12)를 통하여 확장하거나 혹은 하나의 넓은 면(18)으로부터 다른 면으로 서로 관통하는 것이 바람직하다.

이제 도 2를 참조하면, 축(X)의 각 방향을 변경함으로써, 대퇴골(54)에 관한 임플란트(50)의 각 방향이 주어진 위치에서 보어들(52)의 형태의 시각 연구에 의해 도시된다. 바꾸어 말하면, 임플란트(50)가 축(A) 주위를 회전함에 따라, 각각의 보어(52)의 모습은 변할 것이다. 보어 순서(56)의 끝에서의 보어(52a 및 52e)와 같이, 몇몇 보어들은 거의 완전히 가려지거나, 혹은 캣-아이(cat-eye) 형태의 타원으로 보일 수 있고, 보어들(52b 및 52d)은 단지 부분적으로 불투명하며, 중심 보어(52c)만이 완전한 원형으로 보인다.

따라서, 도 2 및 3을 비교하면, 도 2는 0°로 전경시킨(antverted) 방향을 도시하며 도 3은 15°로 전경시킨 방향을 도시하는데, 축(X) 주위의 임플란트(50)의 점진적인 각 회전에 따라, 완전한 원형으로 보이는 보어들(52a-e)의 구성은 순서(56)를 따라 변경될 것이다. 이러한 각 방향은 만일 보어(52b)가 원형이면, 임플란트(50)는 기본 위치에 관하여 15°에서 지향되며, 만일 보어(52a)가 원형이면, 임플란트는 기본 위치에 관하여 20°에서 지향되는 등과 같이, 특정 각 방향을 대표하기 위하여 제조사에 의해 명시될 수 있다. 특정 보어들(52a-e)의 각 방향은 적용, 임플란트(50)의 크기 및 특정 제조사의 구성에 맞추기 위하여 변경될 수 있다.

바람직한 실시 예에서, 보어들(52a-e)은 그것의 중심 축이 기본 방향에서의 평면(P-P)에 관하여 정상인 것과 같이 지향되는 중심 보어(52c)를 포함하며, 나머지 보어들(52a, 52b, 52d, 52e)은 그것들의 상응하는 축(X)이 중심 보어(52c)의 축(X)에 관하여 각지게 조절되는 것과 같이 지향된다. 더 구체적으로는, 중심 보어(52c)에 인접하게 위치하는 보어들(52b 및 52d)은 중심 보어의 축(X)에 관하여 동일한 양으로 각지게 조절되나 서로 경상 관계이다. 바꾸어 말하면, 보어(52b)는 보어(52c)의 축에 관하여 +15°로 지향되며, 반면에 보어(52d)는 중심 보어(52c)의 축에 관하여 -15°로 지향된다. 중심 보어(52c)의 양면 상의 다음의 연속적인 보어들(52a 및 52e)은 동일한 양으로 조절되나 서로에 관하여 경상이다. 구체적으로, 보어들(52a 및 52e)의 축은 중심 보어 축에 관하여 +25°및 -25°로 조절된다. 보어들(52a-e)의 축(X)은 평면(P-P)에 관하여 동일한 각에서 아무것도 돌출되지 않는 것과 같이 지향된다.

또한 다른 방향들이 고려되나, 바람직한 실시 예에 있어서, 보어들(52a-e)의 순서(56)는 일반적으로 세로 축(A)에 평행한 블레이드(12) 상에 선형으로 배열된다. 또한, 서로에 대한 보어들(52a-e)의 각 변화의 방향은 바람직하게는 세로 축(A)에 가로 면에 있다. 그러나, 그러한 변화는 축(A)에 너무 평행한 평면에 발생한다는 것도 고려된다. 구멍(32)은 일반적으로 임플란트(50) 내에서 임플란트(10) 내의 그것의 위치로 지향하며, 적용에 따라 두 위치 중의 하나가 적합한 것으로 고려된다는 것을 명기하여야 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 임플란트의 대안의 실시 예가 일반적으로 60으로 표시된다. 임플란트(10 및 50)와 공유되는 대안의 소재는 동일한 참조 번호로 표시된다. 임플란트(60)의 중요한 변형은 대퇴골(54)에 임플란트(60)의 더 선명한 각 방향을 제공하기 위하여 표지자 로드(62)가 하나 혹은 그 이상의 보어(52a-e) 내로 삽입된다는 것이다. 일 실시 예에서, 표시자 로드(62)의 각 방향은 예를 들면 개방 테이블 상에 위치되는 것과 같이, 환자의 발의 수직 축(F)과 비교될 수 있다. 따라서, 일단 로드(62)가 삽입되면, 임플란트(60)는 로드가 축(F)에 정렬된 방향으로 향할 때까지 대퇴골(54)에 관하여 위치될 수 있다.

본 발명의 관절 임플란트의 특별한 실시 예들이 도시되고 설명되었으나, 통상의 지식을 가진 자들은 광범위한 양상에서의 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다음의 청구항에서 제시되는 것과 같이 그것에 대한 변경 및 변형들이 만들어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

10 : 임플란트
12 : 블레이드
14 : 팁
16 : 넥
24 : 전자 날개
26 : 숄더
30 : 페그
32 : 리프팅 구멍
34 : 훅
36 : 기구
38 : 보어
42 : 테이퍼된 영역
50 : 임플란트
52 : 보어
54 : 대퇴골
60 : 임플란트
62 : 표지자 로드

Claims (13)

1. 넥(16); 및
   세로 축을 따라 확장하며 블레이드 평면을 형성하기 위하여 상기 넥에 연결되는 블레이드(12);를 포함하며:
   상기 블레이드(12) 내에 복수의 보어(52)가 위치하며, 상기 보어들 각각은 중심 축을 가지며;
   상기 축들은 상기 블레이드 평면에 관하여 동일한 각에서 아무것도 돌출하지 않도록 지향되는 것을 특징으로 하는 관절 임플란트.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 보어(52)는 상기 중심 축이 기본 방향에서 상기 평면에 관하여 정상이 되도록 지향되는 중심 보어(52c)를 포함하며, 상기 복수의 보어 중의 나머지 보어들(52a, 52b, 52d, 52e)은 그것들의 상응하는 축(X)이 중심 보어(52c)의 축(X)에 관하여 각지게 조절되도록 지향되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 보어(52)는 일반적으로 상기 세로 축에 평행한 상기 블레이드(12) 상에 선형으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
4. 제 1항에 있어서, 중심 보어(52c)에 인접하게 위치하는 상기 보어들(52b, 52d)은 상기 중심 보어에 관하여 동일한 양으로 각지게 조절되나 서로 경상 관계인 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 각 조절은 상기 세로 축에 가로 면으로 변경되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
6. 제 4항에 있어서, 상기 중심 보어(52c)의 양면 상의 상기 연속적인 보어들(52a, 52b, 52d, 52e)은 동일한 양으로 조절되나 서로 경상 관계인 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
7. 제 4항에 있어서, 상기 중심 보어(52c)의 각각의 면 상에 두 개의 보어(52b, 52d)가 존재하며, 상기 중심 보어에 가장 가까운 상기 보어들은 상기 중심 보어 축에 관하여 +15°및 -15°로 조절되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 두 개의 보어(52a, 52e)의 다음의 인접한 상기 가장 가까운 보어들은 상기 중심 보어 축에 관하여 +25°및 -25°로 조절되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 보어들(52)은 상기 블레이드(12)의 면들(18) 사이에서 서로 관통하는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
   
10. 제 1항에 있어서, 상기 보어들(52) 중의 상응하는 하나 내로 삽입되는 적어도 하나의 표시자 로드(62)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
    
11. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(12)는 연속하는 곡선상의 상기 넥으로부터 확장하는 내측 좁은 면(20), 측면 좁은 면(22), 상기 측면 좁은 면(22)과 상기 넥 사이의 용마루 형태의 숄더(26) 및 상기 넥(16)의 방향에서 반대 면으로부터 제거 기구의 훅을 받기 위하여 상기 숄더를 통하여 확장하는 리프팅 구멍(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
    
12. 제 11항에 있어서, 상기 블레이드는 상기 숄더(26) 및 상기 측면 좁은 면(22) 사이에 전자 날개(24)를 더 포함하며, 상기 보어들(52)은 상기 전자 날개 내에 위치되는 것을 특징으로 하는, 관절 임플란트.
    
13. 넥(16); 및
    면에 평행한 한 쌍의 반대편의 넓은 면(18)을 갖는, 세로 축을 따라 확장하며 경계 면을 따라 상기 넥에 연결되는 블레이드(12);를 포함하며:
    상기 블레이드(12) 내에 복수의 보어(52)가 위치하며, 상기 보어들 각각은 중심 축을 가지며;
    상기 축들은 상기 블레이드 면에 관하여 동일한 각에서 아무것도 돌출하지 않도록 지향되는 것을 특징으로 하는 관절 임플란트.

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